Viena iš įspūdingiausių Saulės šviesos spektro vizualizacijų parodė, kad mūsų žvaigždės spalvų juostoje yra tamsių spragų. Iš pirmo žvilgsnio Saulė atrodo balta, tačiau išskaidžius šviesą matyti, kad jos sudėtis kur kas sudėtingesnė.
Būtent ten ir atsiranda paslaptingos tamsios linijos. Didžioji dalis šių tamsių linijų jau seniai paaiškintos, jos atsiranda tada, kai Saulės atmosferoje esantys atomai ir molekulės sugeria šviesą tam tikru bangos ilgiu.
Tokios linijos vadinamos „Fraunhoferio linijomis“ ir jos veikia kaip pirštų atspaudai, padedantys suprasti, iš ko sudaryta žvaigždė. Tačiau dalis linijų iki šiol neturi aiškaus paaiškinimo.
Net ir turint labai daug duomenų, kai kurios sugerties žymės spektre vis dar neatitinka žinomų medžiagų arba nesutampa su kompiuteriniais modeliais.
Taip pat skaitykite
Tai nėra todėl, kad mokslininkai nesistengė, tiesiog Saulės atmosfera yra permaininga ir pilna procesų, kurie apsunkina tikslius matavimus. Todėl net artimiausia Žemei žvaigždė dar turi užkoduotų paslapčių.
Kaip atrodo Saulės spektras?
Saulės spektras buvo sudarytas iš stebėjimų, atliktų „US National Solar Observatory“ „Kitt Peak“ vietovėje dar praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje.
Jame matyti, kad ryškiausia šviesa tenka geltonai žalsvai sričiai, nors danguje Saulės spinduliai atrodo beveik bespalviai. Spektre ryškiai išsiskiria tamsios juostos, kurios lyg iškirpti gabalėliai iš spalvų vaivorykštės.
Šias juostas 1814 metais aprašė vokiečių fizikas Josefas von Fraunhoferis, todėl jos ir gavo jo pavardę. Panašūs tamsūs bruožai matomi ir kitų žvaigždžių bei galaktikų spektruose, kai tik pavyksta gauti pakankamai tikslius matavimus. Kiekviena linija rodo, kad tam tikro bangos ilgio šviesą sugėrė konkreti medžiaga Saulės atmosferoje.
Skirtingi elementai sugeria skirtingus bangos ilgius, todėl jų linijų raštas veikia kaip atpažinimo ženklas. Taip mokslininkai nustatė, kad Saulėje dominuoja vandenilis ir helis, bet yra ir deguonies, natrio, kalcio, taip pat labai mažais kiekiais ir kitų elementų.
Kodėl linijos padeda suprasti cheminę sudėtį?
Kartais sunkiausia yra tai, kad kelių medžiagų linijos gali persidengti ir tada atskirti jas tampa sudėtinga. Tai svarbu ne vien iš smalsumo, nes elementų kiekis žvaigždėje pasakoja jos istoriją.
Visata pradžioje beveik visa buvo iš vandenilio ir truputį helio, o sunkesni elementai atsirado vėliau žvaigždėse, kai jų branduoliuose formavosi nauji atomai.
Kai žvaigždės baigia savo gyvenimą, jos paskleidžia šiuos elementus, todėl vėlesnės kartos žvaigždžių sudėtis tampa tarsi jų amžiaus ir kilmės užuomina.
Kodėl dalis linijų vis dar lieka paslaptimi?
Nors Saulė yra arčiausia mums žvaigždė ir jos spektras ištirtas labai detaliai, šimtai sugerties bruožų vis dar neturi tikslaus atitikmens. Viena priežastis yra ta, kad atomų ir molekulių spektrų duomenų bazės, nors ir didelės, vis dar nepilnos.
Kai kurių medžiagų raštus nustatyti sunku, ypač kai kalbama apie sudėtingas elementų grupes, kurių linijų yra labai daug. Kita priežastis yra pati Saulė, jos atmosfera nuolat juda, verda ir keičiasi, o magnetinis laukas gali iškraipyti tai, kaip linijos atrodo matavimuose.
Dėl to realus spektras kartais nesutampa su tuo, ką rodo kompiuteriniai Saulės modeliai, sudaryti pagal temperatūrą, slėgį ir kitus požymius. Vis dėlto kiekvienas neatitikimas yra užuomina, padedanti tobulinti prietaisus, duomenis ir pačius modelius, todėl šios paslaptys pamažu artėja prie atsakymų.
